How to design PCB layer to optimize EMC effect of PCB?

In the EMC design of PCB, is e a ’chiad dragh an suidheachadh còmhdach; Tha sreathan a ’bhùird air an dèanamh suas de sholar cumhachd, còmhdach talmhainn agus còmhdach chomharran. Ann an dealbhadh EMC de thoraidhean, a bharrachd air taghadh phàirtean agus dealbhadh cuairteachaidh, tha deagh dhealbhadh PCB cuideachd na fheart glè chudromach.

Is e an iuchair do dhealbhadh EMC PCB a bhith a ’lughdachadh na sgìre backflow agus a’ toirt air an t-slighe backflow sruthadh anns an taobh a dhealbhaich sinn. The layer design is the basis of PCB, how to do a good job of PCB layer design to make the EMC effect of PCB optimal?

ipcb

Design ideas of PCB layer:

Is e cridhe dealbhadh is dealbhadh EMC lannaichte PCB a bhith a ’dealbhadh slighe sruth-sruth chomharran gu reusanta gus an raon sruth cùil de chomharradh a lùghdachadh bho ìre sgàthan a’ bhùird, gus cuir às no lughdachadh flux magnetach.

1. Board mirroring layer

Is e an còmhdach sgàthan sreath iomlan de fhilleadh plèana còmhdaichte le copar (còmhdach solar cumhachd, còmhdach talmhainn) ri taobh a ’chiseal chomharran taobh a-staigh am PCB. Tha na prìomh dhleastanasan mar a leanas:

(1) Lùghdaich fuaim sruth-cùil: faodaidh an còmhdach sgàthan slighe bacadh ìosal a thoirt seachad airson sruth-sruth còmhdach nan comharran, gu sònraichte nuair a tha sruthadh mòr san t-siostam cuairteachaidh cumhachd, tha àite an t-sreath sgàthan nas fhollaisiche.

(2) Lùghdachadh EMI: tha an ìre sgàthan ann a ’lughdachadh farsaingeachd an lùb dùinte a tha an comharra agus an reflux a’ cruthachadh agus a ’lughdachadh EMI;

(3) lughdaich crosstalk: cuidich le bhith a ’cumail smachd air an duilgheadas crosstalk eadar loidhnichean comharra ann an cuairteachadh didseatach aig astar àrd, atharraich àirde na loidhne chomharran bhon t-sreath sgàthan, faodaidh tu smachd a chumail air an crosstalk eadar loidhnichean comharra, nas lugha an àirde, nas lugha an crosstalk;

(4) Smachd bacadh gus casg a chur air meòrachadh comharran.

Taghadh còmhdach sgàthan

(1) Faodar an dà chuid an solar cumhachd agus am plèana talmhainn a chleachdadh mar am plèana iomraidh, agus tha buaidh dìon sònraichte aca air an uèirleadh a-staigh;

(2) An ìre mhath a ’bruidhinn, tha buaidh mhòr aig a’ phlèana cumhachd, agus tha eadar-dhealachadh mòr ann leis an ìre iomraidh, agus tha an eadar-ghluasad àrd-tricead air a ’phlèana cumhachd an ìre mhath mòr;

(3) Bho shealladh sgiath, tha am plèana talmhainn mar as trice air a ghrunnd agus air a chleachdadh mar phuing iomraidh an ìre iomraidh, agus tha a bhuaidh sgiath fada nas fheàrr na buaidh a ’phlèana cumhachd;

(4) When selecting the reference plane, the ground plane should be preferred, and the power plane should be selected second.

Magnetic flux cancellation principle:

According to Maxwell’s equations, all electrical and magnetic action between separate charged bodies or currents is transmitted through the intermediate region between them, whether it be a vacuum or solid matter. Ann am PCB, tha an flux an-còmhnaidh air a sgaoileadh anns an loidhne sgaoilidh. Ma tha an t-slighe backf rf co-shìnte ris an t-slighe chomharran co-fhreagarrach, tha an flux air an t-slighe backflow an taobh eile ris an t-slighe air an t-slighe chomharran, an uairsin tha iad air an cuir thairis air a chèile, agus gheibhear buaidh cuir dheth flux.

Is e brìgh cuir às do flux smachd air slighe sruth-sruth chomharran, mar a chithear san dealbh a leanas:

Mar a chleachdas tu an riaghailt air an làimh dheis gus buaidh ceàrnaidh flux magnetach a mhìneachadh nuair a tha an ìre comharra ri taobh an stratum air a mhìneachadh mar a leanas:

ipcb

(1) Nuair a bhios sruth a ’sruthadh tron ​​uèir, thèid raon magnetach a chruthachadh timcheall air an uèir, agus tha stiùireadh an raoin magnetach air a dhearbhadh le riaghailt na làimhe deise.

(2) nuair a tha dhà faisg air a chèile agus co-shìnte ris an uèir, mar a chithear san fhigear gu h-ìosal, aon de na stiùirichean dealain airson drèanadh a-mach, am fear eile stiùiriche dealain airson sruthadh, ma bhios an sruth dealain a ’sruthadh tron tha uèir gnàthach agus an comharra sruth tilleadh aige, an uairsin tha an dà stiùireadh mu choinneamh an t-sruth co-ionann, agus mar sin tha an raon magnetach aca co-ionann, ach tha an stiùireadh mu choinneamh,Mar sin bidh iad a ’cuir dheth a chèile.

Six layer board design example

1. For six-layer plates, scheme 3 is preferred;

Mion-sgrùdadh:

(1) Leis gu bheil an ìre comharra ri taobh a ’phlèana iomraidh reflow, agus gu bheil S1, S2 agus S3 ri taobh a’ phlèana talmhainn, tha a ’bhuaidh cealgaireachd flux magnetach as fheàrr air a choileanadh. Mar sin, is e S2 an ìre seòlaidh as fheàrr leinn, air a leantainn le S3 agus S1.

(2) Tha am plèana cumhachd ri taobh a ’phlèana GND, tha an astar eadar na plèanaichean glè bheag, agus tha a’ bhuaidh cealachaidh flux magnetach as fheàrr aige agus bacadh plèana cumhachd ìosal.

(3) Tha am prìomh sholar cumhachd agus an clò làr co-fhreagarrach aige suidhichte aig ìre 4 agus 5. Nuair a tha tiugh còmhdach air a shuidheachadh, bu chòir am farsaingeachd eadar S2-P a mheudachadh agus an farsaingeachd eadar P-G2 a lùghdachadh (an farsaingeachd eadar còmhdach) Bu chòir G1-S2 a bhith air a lughdachadh a rèir sin), gus lùghdachadh a dhèanamh air bacadh a ’phlèana cumhachd agus buaidh an t-solar cumhachd air S2.

2. When the cost is high, scheme 1 can be adopted;

Mion-sgrùdadh:

(1) Because the signal layer is adjacent to the reflow reference plane and S1 and S2 are adjacent to the ground plane, this structure has the best magnetic flux cancellation effect;

(2) Due to the poor magnetic flux cancellation effect and high power plane impedance from the power plane to the GND plane through S3 and S2;

(3) Preferred wiring layer S1 and S2, followed by S3 and S4.

3. For six-layer plates, option 4

Mion-sgrùdadh:

Tha Sgeama 4 nas freagarraiche na Sgeama 3 airson riatanasan ionadail, àireamh bheag de chomharran, a tha comasach air sreath wiring S2 a thoirt seachad.

4. Worst EMC effect, Scheme,Mion-sgrùdadh:

In this structure, S1 and S2 are adjacent, S3 and S4 are adjacent, and S3 and S4 are not adjacent to the ground plane, so the magnetic flux cancellation effect is poor.

Conclusion

Prionnsapalan sònraichte de dhealbhadh còmhdach PCB:

(1) Tha plèana talmhainn iomlan (sgiath) fo uachdar a ’phàirt agus uachdar tàthaidh;

(2) Feuch ri dìreach dà shreath chomharran a sheachnadh;

(3) Tha na sreathan comharran uile ri taobh a ’phlèana talmhainn cho fad‘ s a ghabhas dèanamh;

(4) Bu chòir plèana uèir faisg air làimh a bhith aig còmhdach uèir de tricead àrd, astar àrd, gleoc agus prìomh chomharran eile.